CH636323A5 - Process and device for obtaining electrical signals which correspond to the cross-section of spun yarns and are independent of the velocity thereof - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung trägt diesen Anforderungen Rechnung und betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung elektrischer Signale, die dem Querschnitt von Gespinsten entsprechen und von der Gespinstlaufgeschwindigkeit unabhängig sind, gemäss den in den unabhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmalen. The present invention takes these requirements into account and relates to a method and a device for obtaining electrical signals which correspond to the cross-section of webs and are independent of the web speed, according to the features listed in the independent claims.

In einer speziellen Ausführungsform ist das erfindungs-gemässe Verfahren auch geeignet, das Vorhandensein des Gespinstes zu überprüfen. Eine entsprechende Vorrichtung arbeitet daher auch als Fadenwächter. Dieser dient dazu, In a special embodiment, the method according to the invention is also suitable for checking the presence of the web. A corresponding device therefore also works as a thread monitor. This serves

eine Textilmaschine bei Fadenbruch teilweise oder ganz abzustellen, was gegenüber herkömmlichen Fadenwächtern sowohl eine Vereinfachung als auch eine Verbesserung der Arbeitsweise ergibt. to partially or completely shut down a textile machine in the event of thread breakage, which results in both simplification and improvement of the working method compared to conventional thread monitors.

Anhand der Beschreibung und der Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Dabei zeigen Exemplary embodiments of the invention are explained on the basis of the description and the figures. Show

Fig. 1 das Prinzip der Messanordnung für den Weg des Nutentrommelumfangs in Seitenansicht, 1 shows the principle of the measuring arrangement for the path of the groove drum circumference in a side view,

Fig. 2 dasselbe von der Stirnseite gesehen, 2 seen the same from the front,

Fig. 3 eine Abwicklung der Messanordnung an der Nutentrommel für magnetische Abtastung, 3 shows a development of the measuring arrangement on the groove drum for magnetic scanning,

Fig. 4 eine Abwicklung der Messanordnung an der Nutentrommel für optische Abtastung, 4 shows a development of the measuring arrangement on the groove drum for optical scanning,

Fig. 5 eine Abwicklung der Messanordnung an der Nutentrommel für kapazitive Abtastung, 5 shows a development of the measuring arrangement on the groove drum for capacitive scanning,

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemässen Vorrichtung. 6 shows a block diagram of a device according to the invention.

In der schematischen Darstellung der Fig. 1 und 2 sind Teile einer Spulmaschine gezeigt, an der das erfindungsge-mässe Verfahren und die entsprechende Vorrichtung mit Vorteil eingesetzt werden. Das Gespinst 1 durchläuft einen Garnreiniger 2, der in bekannter Weise Fehlerstellen im Garn feststellt und dieses mittels einer eingebauten Schneidvorrichtung durchtrennt, um den Fehler herauszunehmen. Weiter läuft das Gespinst 1 über eine Nutentrommel 3 und wird auf einer Kreuzspule 4 aufgewickelt. Dabei wird die Nutentrommel 3 angetrieben und die Kreuzspule 4 durch Reibungsschluss mitgedreht. Somit bestimmt die Umfangsgeschwindigkeit der Nutentrommel 3 die Spulgeschwindigkeit und die Durchlaufgeschwindigkeit des. Gespinstes 1 durch den Messkopf 2. 1 and 2 show parts of a winding machine on which the method according to the invention and the corresponding device are advantageously used. The web 1 passes through a yarn cleaner 2, which detects defects in the yarn in a known manner and cuts it by means of a built-in cutting device in order to remove the error. The web 1 continues over a grooved drum 3 and is wound on a cheese 4. The slot drum 3 is driven and the cheese 4 is also rotated by friction. The peripheral speed of the grooved drum 3 thus determines the winding speed and the throughput speed of the web 1 through the measuring head 2.

Erfindungsgemäss wird nun diese Umfangsgeschwindigkeit der Nutentrommel 3 dazu benützt, die Zeitbasis für die Bestimmung der Fehlerlängen abzugeben. Hierzu werden auf According to the invention, this circumferential speed of the grooved drum 3 is now used to provide the time base for determining the error lengths. To do this, click on

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

«36323 «36323

der Nutentrommel Markierungen 5 angebracht, die mittels eines Sensors 6 abgetastet und in längengleiche Impulse umgeformt werden. Die weitere Verarbeitung dieser Impulse wird weiter unten anhand von Fig. 6 erläutert. Fig. 3, 4 und 5 zeigen einige Möglichkeiten für die Art der auf dem Umfang der Nutentrommel 3 aufzubringenden Markierungen 5 und jeweils den entsprechenden Sensor. Marks 5 are attached to the grooved drum, which are scanned by means of a sensor 6 and converted into pulses of equal length. The further processing of these pulses is explained below with reference to FIG. 6. 3, 4 and 5 show some possibilities for the type of the markings 5 to be applied on the circumference of the grooved drum 3 and the respective sensor.

Gemäss Fig. 3 ist ein abwechselnd als Nord- und Südpol magnetisiertes Stahlband 51 auf dem Umfang der Nutentrommel 3 gelegt. Ein induktiv wirkender Sensor erfasst die Polaritätswechsel des Magnetbandes und liefert eine Wechselspannung um. Deren Periodenlänge x steht zu der Umfangsgeschwindigkeit der Nutentrommel in einem festen Verhältnis. 3, a steel strip 51, alternately magnetized as a north and south pole, is placed on the circumference of the groove drum 3. An inductive sensor detects the polarity changes of the magnetic tape and delivers an alternating voltage. The period length x is in a fixed ratio to the peripheral speed of the grooved drum.

Dieselbe Wirkung kann auch durch eine optisch wirkende Anordnung gemäss Fig. 4 erreicht werden. Hierbei ist die Markierung der Nutentrommel 3 als Band 52 mit einer Hell-Dunkel-Teilung ausgebildet. Eine Lichtquelle 61 mit einer Photozelle 62 setzt diese Hell-Dunkel-Zonen wieder in ein Wechselsignal Uj mit der Periodenlänge x um. The same effect can also be achieved by an optically acting arrangement according to FIG. 4. Here, the marking of the grooved drum 3 is designed as a band 52 with a light-dark division. A light source 61 with a photocell 62 converts these light-dark zones into an alternating signal Uj with the period length x.

Eine weitere Art der Gewinnung einer zur Umfangsgeschwindigkeit der Nutentrommel 3 proportionalen Impulsfrequenz ist die Kapazitive gemäss Fig. 5. Dazu sind die Markierungen 5 an der Nutentrommel in deren Randzone mit einer Zahnkontur 53 versehen, der ein kapazitiver Fühler 63 gegenübergestellt ist. In einem Adapter 64 werden die Kapazitätsänderungen in ein Wechselsignal uk umgeformt. A further type of obtaining a pulse frequency proportional to the circumferential speed of the grooved drum 3 is the capacitive according to FIG. The changes in capacitance are converted into an alternating signal uk in an adapter 64.

Weitere Möglichkeiten, die Umfangsgeschwindigkeit der Nutentrommel 3 in entsprechende Impulse umzuformen, Further options for converting the peripheral speed of the grooved drum 3 into corresponding pulses,

sind möglich und denkbar; sie ergeben aber nichts anderes als die eben beschriebenen Ausführungen. are possible and conceivable; however, they result in nothing other than the explanations just described.

Fig. 6 zeigt nun als Ausführungsbeispiel ein Blockschema eines Garnreinigers, bei dem das erfindungsgemässe Verfahren zur Gewinnung elektrischer, geschwindigkeitsunabhängiger Signale eingesetzt ist. Zentrales Organ dieses Garnreinigers ist ein Prozessor 30, dem einerseits die vom Messkopf 20 des Garnreinigers abgegebenen Signale zugeführt sind, der aber auch von den Impulsen, die vom Sensor 6 an der Nutentrommel 3 erzeugt werden, angesteuert wird. Die Signale des Messkopfs 20 werden über einen Verstärker 21 und einen Analog/Digitalwandler 22 auf den Prozessor 30 geleitet. Desgleichen werden die Impulse der Nutentrommelabtastung 6; 61, 62; 63, 64 dem Prozessor 30 zugeführt. Die Verknüpfung dieser Signale im Prozessor 30 s ist nun derart, dass der Querschnittsverlauf des Gespinstes 1 nicht kontinuierlich, d.h. nicht zeitproportional gemessen und ausgewertet wird, sondern in definierten, durch die Teilung der Nutentrommelmarkierungen 5 gegebenen Abständen erfolgt. Diese Teilung kann vorzugsweise etwa io 0,5 cm betragen. Die resultierende Folge von Abtastwerten ist dann von der Geschwindigkeit des Gespinstes 1 unabhängig. 6 now shows, as an exemplary embodiment, a block diagram of a yarn cleaner, in which the method according to the invention is used to obtain electrical, speed-independent signals. The central organ of this yarn cleaner is a processor 30, to which on the one hand the signals emitted by the measuring head 20 of the yarn cleaner are fed, but which is also controlled by the pulses generated by the sensor 6 on the groove drum 3. The signals from the measuring head 20 are passed to the processor 30 via an amplifier 21 and an analog / digital converter 22. Likewise, the pulses of the grooved drum scanning 6; 61, 62; 63, 64 fed to processor 30. The linking of these signals in the processor 30 s is now such that the cross-sectional profile of the web 1 is not continuous, i.e. is not measured and evaluated in proportion to time, but takes place at defined intervals given by the division of the groove drum markings 5. This division can preferably be approximately 0.5 cm. The resulting sequence of samples is then independent of the speed of the web 1.

Da sich der Umfang der Kreuzspule 4 auf der Nutentrommel 3 abrollt, entspricht die in einem vorgegebenen 15 Zeitintervall aufgewickelte Gespinstlänge dem Weg, den die Oberfläche der Nutentrommel zurückgelegt hat. Somit kann die Gespinstlänge — unter Berücksichtigung des Schlupfes zwischen Nutentrommel und Kreuzspule — durch Summierung der Abtastimpulse auf einfache Weise ermittelt 20 werden. Since the circumference of the cross-wound bobbin 4 rolls on the grooved drum 3, the spun length wound up in a predetermined 15 time interval corresponds to the path that the surface of the grooved drum has traveled. Thus, the web length - taking into account the slip between the grooved drum and the cheese - can be easily determined 20 by summing the scanning pulses.

Der Prozessor 30 steuert seinerseits die weiteren Funktionen des Garnreinigers, nämlich über einen Verstärkungsregler 23 die Konstanthaltung der Garnnummer, über einen Driftkorrektor 24 allfällige Abwanderungen der Messein-25 richtung im Messkopf 20, ferner die Schneidorgane 25 und allfällige AbStellvorrichtungen 31. Ebenso können Steuer-und Überwachungssignale auf eine Anzeigetafel 33 geleitet werden. The processor 30 in turn controls the further functions of the yarn cleaner, namely keeping the yarn number constant via a gain controller 23, any drift of the measuring device 25 in the measuring head 20 via a drift corrector 24, furthermore the cutting members 25 and any parking devices 31. Likewise, control and Monitoring signals are routed to a display board 33.

Der Garnreiniger kann mit der erfindungsgemässen Vor-30 richtung auf einfache Weise auch mit einem Fadenwächter 32 ausgerüstet werden. Hierzu werden die Signale des Messkopfes 20 und diejenigen des Impulsgebers 6 im Prozessor 30 so verarbeitet, dass die Abtastwerte des Messignals überwacht werden. Ändern sie sich dauernd zufolge der natür-35 liehen Ungleichmässigkeit des Garns, so bildet dies ein Indiz dafür, dass das Gespinst durch den Reiniger läuft. Bleiben sie sich jedoch während einer vorgegebenen Anzahl von Abtastwerten gleich, wird dies dahin ausgelegt, dass das Gespinst fehlt oder stillsteht, d.h. gebrochen ist. Der Faden-40 Wächter 32 kann dann entsprechende Schaltfunktionen auslösen. The yarn cleaner can also be equipped with a thread monitor 32 in a simple manner with the device according to the invention. For this purpose, the signals from the measuring head 20 and those from the pulse generator 6 are processed in the processor 30 such that the sampling values of the measuring signal are monitored. If they change constantly due to the natural unevenness of the yarn, this is an indication that the web is running through the cleaner. However, if they remain the same for a predetermined number of samples, this is interpreted to mean that the web is missing or at a standstill, i.e. is broken. The thread 40 monitor 32 can then trigger corresponding switching functions.

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2 Blätter Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims (9)

636323636323 1. Verfahren zur Gewinnung elektrischer Signale, die dem Querschnitt von Gespinsten, wie Garnen, Vorgarnen oder Bändern, entsprechen und von der Gespinstlaufgeschwindigkeit unabhängig sind, wobei der Querschnitt mittels eines Messorgans abgetastet wird, dadurch gekennzeichnet, dass von einem mit der Geschwindigkeit des laufenden Gespinstes (1) synchron umlaufenden Organ, in dessen Umfang in konstanten Abständen Markierungen angebracht sind, Impulse ausgelöst werden, welche Impulse in einen Prozessor (30) eingegeben werden, der die Grösse des vom Messkopf (20) kontinuierlich gelieferten Messsignals im Takt dieser Impulse bestimmt und daraus entsprechend seiner Programmierung mindestens ein, zur Ansteuerung peripherer Geräte bestimmtes, Ausgangssignal bildet. 1. A method for obtaining electrical signals which correspond to the cross-section of webs, such as yarns, rovings or tapes, and are independent of the web speed, the cross-section being scanned by means of a measuring element, characterized in that of one with the speed of the web running (1) synchronously rotating organ, in the scope of which markings are attached at constant intervals, pulses are triggered, which pulses are entered into a processor (30) which determines the size of the measurement signal continuously supplied by the measuring head (20) in time with these pulses and from this, according to its programming, forms at least one output signal intended for controlling peripheral devices. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor (30) so programmiert ist, dass eines der Ausgangssignale anzeigt, ob das Gespinst (1) vorhanden ist. 2. The method according to claim 1, characterized in that the processor (30) is programmed so that one of the output signals indicates whether the web (1) is present. 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor (30) so programmiert ist, dass eines der Ausgangssignale anzeigt, ob, eine vorgegebene Länge überschreitende, Gespinstteile mit von einem vorgegebene Querschnitt abweichenden Querschnitt vorhanden sind. 3. The method according to claim 1, characterized in that the processor (30) is programmed so that one of the output signals indicates whether there are web parts which exceed a predetermined length and have a cross-section differing from a predetermined cross-section. 4. Verfahren nach der Ansprüchen 1 bis 3. 4. The method according to claims 1 to 3. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch Summation der Impulse des Sensors ein Signal gebildet wird, das ein Mass für die verarbeitete Gespinstlänge ist. 5. The method according to claim 1, characterized in that a signal is formed by summing the pulses of the sensor, which is a measure of the processed web length. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein mit der Gespinstlaufgeschwindigkeit synchron umlaufendes Organ, welches Organ mit in Umfangsrichtung in konstanten Abständen aufgebrachten Markierungen (5) versehen ist, welche in mindestens einem entsprechenden Sensor (6) Impulse erzeugen, ferner durch mindestens einen programmierbaren Prozessor (30), an welchen das dem Querschnitt entsprechende, vom Messorgan (2) stammende Messignal und die Impulse des Sensors (6) gelegt sind, und dass mindestens einer dieser Prozessoren derart programmiert ist, dass aus dem Messsignal und den Impulsen des Sensors gebildete Signale zur Ansteuerung eines Schneidorgans (25), eines Fadenwächters (32) und einer Abstellvorrichtung (31) am Ausgang des Prozessors zur Verfügung stehen. 6. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized by an organ rotating synchronously with the web speed, which organ is provided with markings (5) applied in the circumferential direction at constant intervals, which generate pulses in at least one corresponding sensor (6) by at least one programmable processor (30), to which the measurement signal corresponding to the cross section, originating from the measuring element (2) and the pulses of the sensor (6) are placed, and that at least one of these processors is programmed in such a way that the measurement signal and the Signals formed by the sensor for controlling a cutting element (25), a thread monitor (32) and a shut-off device (31) are available at the output of the processor. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein gleichmässig in Nord- und Südpole unterteiltes Band (51) als Markierung (5) des umlaufenden Organs, sowie durch einen induktiven Aufnehmer als Sensor. 7. The device according to claim 6, characterized by a band divided evenly into north and south poles (51) as a marking (5) of the rotating organ, and by an inductive sensor as a sensor. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein gleichmässig in helle und dunkle Felder unterteiltes Band (52) als Markierung (5) des umlaufenden Organs, sowie durch einen optischen Aufnehmer (61, 62) als Sensor. 8. The device according to claim 6, characterized by a band divided into light and dark fields (52) as a mark (5) of the circulating organ, and by an optical sensor (61, 62) as a sensor. 9. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine gleichmässig über den Umfang des umlaufenden Organs verteilte Zahnstruktur (53) als Markierung (4), sowie durch einen kapazitiven Aufnehmer (63, 64) als Sensor. 9. The device according to claim 6, characterized by a tooth structure (53) distributed uniformly over the circumference of the rotating organ as a marking (4), and by a capacitive sensor (63, 64) as a sensor. In der textilen Messtechnik ist es üblich, zur Erfassung des Querschnittes von Gespinsten, wie Garnen, Vorgarnen und Bändern, diese mit konstanter Geschwindigkeit durch ein Messorgan zu bewegen, welches den jeweiligen Materialquerschnitt elektrisch, optisch, pneumatisch oder durch Ausnützung anderer physikalischer Eigenschaften abtastet und daraus ein elektrisches Signal bilden. Beispiele solcher Messeinrichtungen sind in den Schweizer Patenten Nr. 249 096; 405 763; 436 779; 448 836; 479 478; 557 922; 402 461; 465 914; 499 450 zu finden. So lange die Geschwindigkeit des bewegten Materials konstant ist, entspricht der zeitliche Verlauf des elektrischen Signals demjenigen des Materials. Ist jedoch die Materialgeschwindigkeit nicht ' konstant, was beispielsweise beim Anlauf und Auslauf der betreffenden Maschine auftritt, ist diese Relation gestört. In textile measurement technology, it is customary to record the cross-section of spun yarns, such as yarns, rovings and tapes, by moving them at a constant speed through a measuring element which scans the respective material cross-section electrically, optically, pneumatically or by utilizing other physical properties and from them form an electrical signal. Examples of such measuring devices are described in Swiss Patents No. 249 096; 405 763; 436 779; 448 836; 479 478; 557 922; 402 461; 465 914; 499 450 to find. As long as the speed of the moving material is constant, the time course of the electrical signal corresponds to that of the material. However, if the material speed is not constant, which occurs, for example, when the machine concerned starts up and runs down, this relation is disturbed. Insbesondere bei Garnreinigern, beispielsweise an Spulmaschinen, ist eine konstante Beziehung der Länge von ausgeprägten Querschnittsteilen zu der Dauer des entsprechenden elektrischen Signals wesentlich, da die Beurteilung eines Garnfehlers sowohl in bezug auf seine relative Dicke als auch in bezug auf seine Längenerstreckung erfolgt. Bewegt sich ein solcher Garnfehler mit einer anderen Geschwindigkeit durch das Messorgan als es im normalen Betrieb der Fall ist, wird er scheinbar gedehnt oder verkürzt und. die auf eine gegebene Durchlaufgeschwind'iglceit fest eingestellten Parameter des Garnreinigers geben ein verfälschtes elektrisches Abbild dieses Fehlers wieder. Die Folge ist entweder eine zu empfindliche Reinigung dm Falle zu niedriger oder eine zu unempfindliche Reinigung der Garne im Falle zu hoher Durchlaufgeschwindigkeiten. Es ist somit erwünscht, dem Querschnitt der Gespinste entsprechende elektrische Signale zu gewinnen, die von der Durchlaufgeschwindigkeit des Materials durch das Messorgan unabhängig sind. In the case of yarn cleaners in particular, for example on winding machines, a constant relationship between the length of pronounced cross-sectional parts and the duration of the corresponding electrical signal is essential, since the assessment of a yarn defect takes place both in terms of its relative thickness and in terms of its length. If such a yarn defect moves through the measuring element at a different speed than is the case in normal operation, it appears to be stretched or shortened and. the parameters of the yarn cleaner, which are fixed at a given throughput speed, reproduce a falsified electrical image of this error. The result is either too sensitive cleaning in the case of too low or too insensitive cleaning of the yarns in the case of too high throughput speeds. It is therefore desirable to obtain electrical signals corresponding to the cross section of the webs, which are independent of the speed of the material through the measuring element.